2025年黑芝麻智能研究报告:黑芝麻智能有望打破高通对CDC芯片的垄断

  • 来源:国泰君安证券
  • 发布时间:2025/06/16
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黑芝麻智能研究报告:黑芝麻智能有望打破高通对CDC芯片的垄断。目前,公司面临与半导体研发相关的高成本,但也拥有优异的经营杠杆。收入增长取决于三项业务发展:1)C1200系列在短期内成功拓展到集成座舱和ADAS市场;2)能够快速量产125-1000TOPSA2000系列并获得设计订单,从而实现中期收入增长;3)公司能够继续将其下一代SoCs(预计2028年量产)工艺改进到5-3nm,从而实现可持续的收入。我们认为,鉴于其高质量的产品和与客户的牢固关系,业务发展1)和2)的可能性较大。近期而言,我们预计C1200系列将在规模可观的座舱域控制器(“CDC”)市场获得显著的市场...

1.公司运营分析

1.1 公司历史

黑芝麻智能成立于 2016 年,是一家位于中国的汽车计算芯片设计公司,最初专注于自动驾驶解决方案。公司于 2019 年推出第 一代华山系列 SoC,旨在为 ADAS 和自动驾驶汽车提供高性能计算,从而迅速获得市场认可。2021 年,黑芝麻智能通过武当系 列扩大产品线,推出能够集成多种车辆功能的跨域 SoC。公司与上汽和比亚迪等主要汽车制造商建立战略合作伙伴关系,同时 吸引了博世和宁德时代等行业领导者的投资。黑芝麻于 2023 年 10 月在香港联交所上市,标志着其发展轨迹上的一个重要里程 碑。根据 Frost & Sullivan 的数据,到 2024 年,公司已成为全球第三大车规级高算力 SoC 供应商。这一快速上升表明黑芝麻智 能在中国快速增长的智能汽车市场具有技术竞争力。公司历史反映了公司在利用中国推动半导体自给自足和智能汽车创新的同时 执行产品开发的能力。

1.2 管理

黑芝麻智能核心管理团队的每个成员都在汽车或半导体行业拥有 20 年以上经验,分别对应业务的需求端和供应端。关键管理人 员之间的经验结合,以及其优秀的校友网络,使其在进一步的业务发展、产品战略、融资、客户获取和追随核心技术趋势方面表 现出色。公司的核心研发成员也都有 15 年以上行业经验,在与汽车 SoC 行业高度融合的领先科技公司工作,包括博世、豪威、 高通和中兴等公司。公司还拥有一支销售团队,能够与汽车和机器人行业的客户建立并保持长期互利的关系。

1.3 产品

公司的产品可分为两类。第一类是以华山 A1000/A2000 系列芯片形式出现的纯 ADAS/AD 芯片。第二类是 C1200 系列形式的 ADAS L2+和座舱集成使用场景。公司目前的产品在 7nm 工艺节点技术范围内,正在进行研发以提高功率和计算总量方面的效 率。公司目前与包括东风、吉利、合创、一汽集团、宝龙、比亚迪在内的 OEM 厂商以及众多一级供应商合作,并获得了多个系 列的设计订单。值得注意的是,公司持续与比亚迪合作开发下一代汽车。在机器人领域,黑芝麻智能为人形机器人制造商傅立叶 的灵巧手模块提供处理能力。对于 1)集成 ADAS +座舱 SoC 是否会成为中国市场主流;2)能够获得即将于 2026 年量产的 A2000 系列的设计订单,2025 年将是关键的一年。

1.4 与客户、供应商和合作伙伴的持续合作打造护城河

黑芝麻智能所在的行业优先考虑与下游一级和 OEM 厂商进行强有力的合作,开发最适合其需求的定制软件应用。为加强合作, 黑芝麻智能向客户提供技术支持和软件,包括但不限于 MCU、基础软件、中间件、算法和工具包。与 Mobileye 等竞争对手不同 的是,公司开放其平台,有助软件及硬件解耦,为汽车 OEM 从其各种产品中进行封装提供极大弹性,并能够实现快速的本地适 配、部署和定制化。公司还允许灵活地实施和选择摄像头、雷达、激光雷达、地图和深度学习技术,以最好契合客户认为合适的 自动驾驶解决方案。对开源系统的持续维护要求公司保持与 OEM、一级供应商和合作伙伴的合作。黑芝麻与 OEM 厂商一汽集 团合作,在量产汽车中使用 A1000 SoC 开发红旗自动驾驶平台。公司与领先的一级供应商博世合作,为车辆和路边应用部署 SoC 和 V2X 解决方案。它与基于云的避让系统设计师 Soterea 合作,加速自动驾驶解决方案,并扩大黑芝麻智能自主开发 SoC 的采 用。 公司在获得设计订单方面遵循长期和详细的流程。就意向订单进行招标之前,公司通过营销及技术合作向汽车 OEM 及一级供货 商推广基于 SoC 的解决方案,确保与市场上现有软件及硬件的兼容性。在招标过程中,汽车 OEM 提出其对系统架构的需求,公 司则与一级供货商伴合作,以支持 SoC 功能部署及验证。倘公司获选中参与该项目,汽车 OEM 会开始与一级供货商就其量产计 划进行沟通,向公司发出意向订单。意向订单后,公司会收到需求预测、采购原材料、预订合约制造商产能(封装及测试),并 为一级供应商提供 SoC 开发支持。最后,一级供应商会将公司的解决方案编译域控制器并交付予汽车 OEM。

2. 汽车 SoC 芯片产业:快速成长的市场与未予开发的国内公司扩张机会

2.1 增长引擎

自动驾驶销量扩张

自动驾驶技术显著提高商用车安全性,并得到越来越多的采用。全球范围内,自动驾驶乘用车销量(L1-L5)在 2023 年达到 5,050 万辆(渗透率为 69.8%),预计到 2028 年将增长到 6,880 万辆(渗透率为 87.9%)。根据 Frost & Sullivan 的数据,2023 年中国 的销量达到 1,950 万辆(渗透率为 74.7%),预计到 2028 年将达到 2,720 万辆(渗透率为 68.9%)。这些数据突显出中国的采用 率快于全球趋势。 1) 汽车电气化:电动汽车因其精度、低延迟和强大的系统而成为自动驾驶的理想平台。在政策支持、技术进步和消费者需求的 推动下,全球销量预计将实现 13.7%的年复合增长。 2) 自动驾驶需求不断增长:自动驾驶技术减少人为错误,增强安全性,提高交通效率,使搭载 ADAS 的汽车越来越有吸引力。 消费者需求和 OEM 投资都在加速市场增长。 3) 传感器成本下降:在技术进步和规模经济的推动下,摄像头、激光雷达和其他传感器的价格不断下降,使 ADAS 变得更加 实惠,并加速了更高级别自动驾驶系统的商业化。 4) 政府政策支持:世界各国政府都在通过支持性法规和产业政策积极推动自动驾驶,并将其视为未来汽车技术的关键。支持国 内产业发展的具体政策有:智能汽车创新发展战略;国家车联网产业标准体系建设指南;智能网联汽车准入和上路通行试点。

实现高阶先进驾驶技术需要更强的芯片

自动驾驶技术大致分为两类:用于 L1-L2+自动化的高级驾驶辅助系统(ADAS)和用于 L3-L5 功能的自动驾驶系统(ADS)。 目前,汽车行业在 L2+自动化方面取得了重大进展,其中包括自动驾驶导航(NOA)等先进功能。该技术使车辆能够在高速公路 和城市道路上自动遵循预设的导航路线,提供与 3 级自动驾驶非常相似的功能,同时仍需要驾驶员的监督。虽然 ADAS 系统目 前以其安全警报和驾驶员辅助功能主导市场,但 L2+的发展代表了迈向更高水平自动化的关键过渡阶段。这一进展表明,汽车行 业正在逐渐弥合当今驾驶辅助技术与未来全自动驾驶系统之间的差距,每一次进步都让我们离重新定义个人交通和城市交通更近 了一步。 自动驾驶 SoC 供应商分为两个战略类别,随着自动驾驶技术的进步,这两种路径最终都会导致芯片成本的提高。第一类从用于 基本功能(L0-L2)的低计算 SoC 开始,在解决更高自动驾驶级别所需的指数级复杂和昂贵的高功率芯片之前实现商业化。第二 类从一开始就以高级自动驾驶(L2+及以上)为目标,专注于高性能 SoC,而这些 SoC 需要更多投资,主要由于三个主要成本 驱动因素:(1) L4/L5 实时传感器融合和决策的计算需求指数级增长,(2)严格的功能安全认证(ASIL-D)增加了设计的复杂性, 以及(3)集成人工智能加速器、高带宽内存和冗余的专用架构。这两种方法都有相同的经济现实——L2+芯片的成本可能在 50- 100 美元,而 L4+ SoC 由于其先进的节点工艺(5nm/3nm)、更大的芯片尺寸和小批量生产,单价可能超过 500 美元。这种成本的 增长反映了汽车行业从驾驶辅助功能向真正自动驾驶系统的广泛转变,其性能和安全要求远远超过传统汽车电子设备。

核心技术国产化趋势

世界各国政府正在优先考虑国内半导体制造,以减少对全球供应链的依赖,增强技术主权。在美国,《芯片法案》拨款 520 亿美 元支持本土芯片生产,旨在扭转芯片产量从 1990 年的 37%降至目前 12%的趋势。同样地,中国的“中国制造 2025”计划目标是 到 2030 年实现半导体 70%的自给自足,大力投资晶圆厂和中芯国际,以绕过出口管制。欧盟的芯片法案寻求到 2030 年将其全 球生产份额翻倍至 20%,聚焦先进节点。国内制造可减轻地缘政治动荡和疫情等风险。它还促进创新,如英特尔的俄亥俄州晶 圆厂和台积电的亚利桑那州晶圆厂 2026 年会将 3nm 制程带到美国。但挑战依然存在,包括高成本(一个晶圆厂成本超过 100 亿美元)和人才缺口,到 2030 年美国需要再增加 7 万名工人。尽管如此,回流对国家安全至关重要,因为芯片支撑人工智能、 国防和关键基础设施。 中国国内 SoC 产业正经历快速增长,原因是:(1)美国制裁(例如华为 2019 年被列入实体清单和 2022 年《芯片法案》限制)切 断了获得先进外国芯片和 EDA 工具的渠道,迫使企业自力更生;(2)电动汽车和人工智能的需求爆炸式增长,比亚迪和蔚来等国 内汽车制造商需要本地化的 ADAS/自动驾驶 SoC(例如地平线机器人的 Journey 系列和黑芝麻智能的 A1000);(3)政府资助, 包括针对 SoC 设计公司的第二期国家集成电路基金和“十四五”技术投资;(4) RISC-V 的采用,中国主导全球 50%的 RISC-V 项 目,以绕过对 ARM/x86 的依赖;(5)芯片技术,采用成熟节点(如华为芯片专利)实现 7nm 级性能;(6)地方采购指引,要求国 企使用国产芯片(如龙芯、壁仞)替换国外 GPU/CPU;(7)人才储备,自 2020 年以来新建 12 所“集成电路学院”,以解决 30 万 工程师短缺的问题。

2.2 供应链

汽车 SoC 供应链是一个复杂的生态系统,从半导体制造到最终用户应用。在上游,产业链从半导体材料(如硅晶圆)、设备(如 光刻机)和制造工艺(如晶圆生产和封装)开始。正如 Frost & Sullivan 的分析所指出的,先进制造技术,如 7nm 或 5nm 节点, 对于提高芯片性能至关重要。这一领域由台积电和中芯国际等全球企业主导,但中国正积极投资于国内产能,以减少对外国供应 商的依赖。 在中游,供应链转向自动驾驶 SoC 供应商,他们设计和集成带有算法、中间件和工具包的芯片。这些二级供应商,如黑芝麻智 能和地平线机器人开发的 SoC 充当自动驾驶汽车的“中枢大脑”,处理传感器数据并实现决策。Frost & Sullivan 的报告强调,一 套完整的基于 soc 的解决方案不仅包括硬件层,还包括软件层(例如感知算法),以支持 L2+自动驾驶等高级功能。这一领域的 竞争日益激烈,中国企业在政府支持下对英伟达和 Mobileye 等老牌企业发起挑战。 在下游,产业链在终端应用达到顶峰,一级供应商(如博世、大陆)将 SoC 集成到汽车 OEM 的域控制器或摄像头模块中。SoC 在解决现代车辆的数据处理和电气架构复杂性等挑战方面至关重要。随着全球汽车 SoC 市场预计将实现 28.8%的年复合增长 (2023-2028 年),来自电动汽车和自动驾驶的需求正在加速整个供应链的合作,从芯片设计公司到比亚迪和特斯拉等汽车制造 商。这种网络互联强调了 SoC 在未来智能汽车中的战略重要性。

2.3 研发

ADAS/AD 芯片开发的巨大研发支出创造了强大的运营杠杆,从根本上重塑了行业经济。自动驾驶领域表现出极端的固定成本强 度,在先进节点流片(5nm 设计超过 5 亿美元)、安全认证(ASIL-D)和软件堆栈开发方面的初始投资几乎是不可逾越的进入壁 垒,但在规模上却能带来指数级的回报。这种经营杠杆表现在三个关键方面:首先,一旦架构完善,IP 得到保护,生产额外芯片 的边际成本就可以忽略不计——英伟达 2024 年的汽车收入证明了这一点,每增加一个 Orin 芯片的销售,与数十亿美元的研发投 入相比,可变成本最小。其次,相同的核心 SoC 平台可以适用于多种车型和 OEM(高通的 Snapdragon Ride 可以从豪华轿车 到商用卡车),从而将开发成本分摊到更大的单位产量上。第三,软件定义的汽车架构允许通过无线更新和功能解锁来实现初始 研发的持续货币化,创造类似年金的收入流。然而,这种杠杆作用是双向的——当英伟达和高通等市场领导者在规模上实现 60% 以上的毛利率时,黑芝麻智能等小公司则必须小心地瞄准利基应用(中国电动汽车市场),在行业围绕几个标准化平台整合之前, 他们有限的研发预算仍然可以实现有意义的市场渗透。其结果是一种“赢者通吃”的格局加速形成,经营杠杆给规模参与者带来了 不成比例的回报,同时让追赶战略的成本变得过高。

2.4 竞争格局:纯 ADAS/AD

2025 年初中国 ADAS/AD 控制芯片的竞争格局显示,英伟达的 Drive Orin X 以 310,897 颗装机量占据主导地位,是特斯拉 FSD (126,164 颗)的两倍多,远远领先于华为的 Ascend 610(67,097 颗)。国内厂商则有地平线机器人的 Journey 3(35,684 颗) 和 Journey 5(27,570 颗),反映出中国对半导体自给自足的推动,而高通的 8295(25,547 颗)和德州仪器的 TDAWM(14,550 颗)紧随其后。英伟达的强劲表现,包括其 Orin N variant(30016 颗),突显了其在自动驾驶计算领域的技术领先地位,尽管华 为和地平线在当地市场的竞争力日益增强。Mobileye 的 EyeQ4H(12,923 颗)和其他小公司合计占据了相当大的份额,突显出 除了顶级竞争者之外,市场的分散化。这种分布揭示了一个分化的市场,其中全球领导者(英伟达、特斯拉)与崛起的中国挑战者(华为、地平线)共存,地缘政治因素和当地 OEM 合作伙伴关系日益影响采用趋势。

ADAS/AD 控制芯片在中国的市场份额分布反映了由技术能力和战略定位形成的清晰等级结构。英伟达的主导地位(装机量 310K+)源于其行业领先的 275 TOPS 性能和多功能功率范围(15W-60W),使其成为多个 OEM 高端自动驾驶系统的理想选择。 特斯拉的强势地位(126K+)得益于其与 FSD 硬件 4.0 的垂直整合,尽管其 50 TOPS 并不算高,但其紧密的软硬件耦合优化了 效率(0.8W 功耗)。华为 Ascend 610 (67K+)凭借其具有竞争力的 160 TOPS 输出和对国内市场的吸引力获得了青睐,但其 60W 的功耗限制了其更广泛的采用。地平线机器人的 Journey 5 (27K+)在 30W 下与 128 TOPS 保持平衡,吸引了注重成本 的中国汽车制造商,而其老款 Journey 3 (35K+)则在 L2+应用中蓬勃发展。高通的 SA8285P (25K+)在原始性能上落后(40-50 TOPS),但凭借其 5nm 工艺优势(能效)和座舱集成潜力赢得开发订单。Mobileye 的 EyeQ4H (12K+)虽然技术上已经过时 (2.5 TOPS,28nm),但由于其可靠的安全记录,仍然适用于传统系统。黑芝麻智能的 A1000P 很难脱颖而出(归为“其他”), 主要因为其中档规格(106 TOPS, 16nm),而且与竞争对手相比,缺乏生态系统规模。这一格局显示了性能分级,其中英伟达 在高端市场处于领先地位,中国公司在中档市场竞争,传统企业保持着利基立足点——能源效率和当地合作伙伴关系日益决定着 市场份额的变化。

在不同的技术策略和 OEM 采用模式的推动下,下一代 ADAS/AD 芯片市场份额分布可能会发生重大变化。英伟达的 Thor X Super (2000 TOPS)可能会保持高端市场的主导地位,主要由于其无与伦比的原始性能和广泛的 OEM 支持(比亚迪、小鹏、 沃尔沃),但其高功耗(140-220W)可能会限制在旗舰车型。特斯拉的 Hardware 5.0(500-2500 TOPS)增长可能会因性能潜 力而受到制约,因其 800W 功率要求和特斯拉专用使用场景阻碍了更广泛的市场渗透,据我们估计 800W 的功耗将使一辆以 50公里/小时行驶的标准电动汽车的功耗增加 10%以上。地平线机器人的 Journey SPC(560 有效 TOPS)可能会通过其专有软件 堆栈优化每瓦性能,从而在成本敏感的中国电动汽车(例如比亚迪)中获得一席之地,但其对“有效 TOPS”(一种非标准指标) 的依赖可能会阻碍 OEM 采用,后者更愿意使用自己的软件解决方案。黑芝麻智能的 A2000 (250-1000 TOPS)仍然面临着一 场艰苦的斗争,但其原始算力与地平线机器人的 Journey 6 相比,如果定价积极,仍有可能获得可观的市场份额。

2.5 竞争格局(城市 NOA +座舱 SoC 芯片)

2025 年第一季度中国智能座舱域控制器市场显示高通的市场份额较高,装机量为 1,394,027 颗,反映出其通过成熟的 SA8155P 和下一代 SA8295P 平台在高端和大众市场车型上无与伦比的采用率。AMD 表现强劲,装机量 137,334 颗,得益于其汽车解决 方案以及与中国电动汽车制造商的合作伙伴关系,华为则紧随其后,通过其 HarmonyOS 驱动的座舱系统安装了 79,341 颗。国 内厂商芯擎(78,443 颗)和芯驰(35,032 颗)显示出中国半导体能力的增长,尽管它们仍远远落后于高通的压倒性市场份额。 Renesas 在传统汽车平台上的装机量为 69,283 颗,而三星(21,769 颗)、英伟达(5,156 颗)和英特尔(3,971 颗)在这个以成 本为导向的细分市场中占据了小众地位。高通与其最接近的竞争对手之间惊人的 10:1 比例表明,高通的先发优势、全面的软件 生态系统和广泛的 OEM 采用,有效地定义了中国座舱域控制器的行业标准。

座舱域控制器(智能座舱 SoC)的装机量迅速增加。2025 年 1 月和 2 月的装机量分别增加到 678k 颗和 452k 颗,同比分别增长 62%和 94%。渗透率也几乎翻倍,从 2024 年 1 月的 19.4%上升到 2025 年的 37.9%。从历史上看,由于春节效应 2 月份销量一 直很低。虽然销量增长速度很快,但渗透率仍然相对较低,这意味着未来 2-3 年的增长空间很大。

德赛西威与高通最近在集成座舱驱动解决方案(ICPS01E)上的合作标志着向融合车辆架构的关键转变,即单个 Snapdragon Ride Flex SoC 可以同时处理信息娱乐(IVI)和 ADAS 工作负载(L1-L2+)。通过消除冗余的 ECU,这种集成降低了硬件复杂 性和成本,而高通的异构计算确保了混合关键操作,这对安全认证的 ADAS 功能和高性能座舱功能至关重要。“相同硬件,双重 算法”模型(中国本地化,全球推广)解决了区域监管差异(例如 E-NCAP、GSR 2.0),同时保持了可扩展性,为汽车制造商提 供了跨市场部署标准化平台的灵活性。如果成功,这种集成将加速整个行业对统一计算平台的采用,从而使独立的座舱芯片供应 商边缘化。

在国内独立 SoC 芯片企业中,黑芝麻智能是唯一一家能够在 2025 年量产具竞争力 ADAS + 智能座舱芯片的大型企业。武当 C1296 是高通最新集成芯片 SA8775 的直接竞争对手,考虑到高通在智能座舱市场的主导地位,SA8775 很可能成为行业标准。 虽然目前 C1296 的规格尚不清楚,但它们很可能是华山 A1000 系列上一代芯片的升级,特别是在 NPU 性能方面。黑芝麻智能 将自己定位为高通的地缘政治安全替代品,如果公司根据相对性能差异对 C1200 系列芯片进行正确定价,可能会大幅增加市场 份额。

我们预计中国座舱域控制器市场将经历强劲增长,装机量预计将从 2024 年的 675 万颗激增至 2026 年的 1,700 万颗,年复合增 长率为 58%。这种扩张是由销量的快速增长所驱动的。随着智能座舱功能成为各个车型的标准配置,预计渗透率将从 2024 年的 29%跃升至2026年的70%。不同情景的市场规模预测差异很大:悲观情景预计2026年将达到人民币53.7亿元(同比增长33%), 基本情景将达到人民币 75 亿元(同比增长 47%),乐观情景将升至人民币 110.2 亿元(同比增长 68%)。主要的分歧因素是价格 假设:悲观情景反映了座舱驱动集成解决方案的采用情况不佳,而乐观情景则假设其采用情况强劲。由于对更强大、更昂贵芯片 的需求将带动座舱驱动集成解决方案的采用率,价格预计将会上升。


(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

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